კომპოზიტური მასალები დაბალსიმაღლის თვითმფრინავების წარმოებისთვის იდეალურ მასალებად იქცა მათი მსუბუქი წონის, მაღალი სიმტკიცის, კოროზიისადმი მდგრადობისა და პლასტიურობის გამო. დაბალი სიმაღლის ეკონომიკის ამ ეპოქაში, რომელიც ეფექტურობას, ბატარეის ხანგრძლივობას და გარემოს დაცვას ისახავს მიზნად, კომპოზიტური მასალების გამოყენება არა მხოლოდ გავლენას ახდენს თვითმფრინავების მუშაობასა და უსაფრთხოებაზე, არამედ მთელი ინდუსტრიის განვითარების ხელშეწყობის გასაღებია.
ნახშირბადის ბოჭკოკომპოზიტური მასალა
მსუბუქი წონის, მაღალი სიმტკიცის, კოროზიისადმი მდგრადობისა და სხვა მახასიათებლების გამო, ნახშირბადის ბოჭკო დაბალ სიმაღლეზე მომუშავე თვითმფრინავების წარმოებისთვის იდეალურ მასალად იქცა. მას არა მხოლოდ შეუძლია შეამციროს თვითმფრინავის წონა, არამედ გააუმჯობესოს მისი მუშაობა და ეკონომიკური სარგებელი და გახდეს ტრადიციული ლითონის მასალების ეფექტური შემცვლელი. Skycars-ის კომპოზიტური მასალების 90%-ზე მეტი ნახშირბადის ბოჭკოა, ხოლო დარჩენილი დაახლოებით 10% - მინის ბოჭკო. eVTOL თვითმფრინავებში ნახშირბადის ბოჭკო ფართოდ გამოიყენება სტრუქტურულ კომპონენტებსა და ძრავის სისტემებში, დაახლოებით 75-80%-ს შეადგენს, ხოლო შიდა გამოყენებისთვის, როგორიცაა სხივები და სავარძლების სტრუქტურები, 12-14%-ს შეადგენს, ხოლო ბატარეის სისტემები და ავიონიკის აღჭურვილობა - 8-12%-ს.
ბოჭკოვანიმინის კომპოზიტური მასალა
მინაბოჭკოვანი არმატურა (GFRP), თავისი კოროზიისადმი მდგრადობით, მაღალი და დაბალი ტემპერატურისადმი მდგრადობით, რადიაციული მდგრადობით, ცეცხლგამძლეობით და დაბერების საწინააღმდეგო მახასიათებლებით, მნიშვნელოვან როლს ასრულებს დაბალი სიმაღლის თვითმფრინავების, როგორიცაა დრონები, წარმოებაში. ამ მასალის გამოყენება ხელს უწყობს თვითმფრინავის წონის შემცირებას, ტვირთამწეობის გაზრდას, ენერგიის დაზოგვას და ლამაზი ექსტერიერის დიზაინის მიღწევას. ამიტომ, GFRP დაბალი სიმაღლის ეკონომიკის ერთ-ერთ მთავარ მასალად იქცა.
დაბალი სიმაღლის თვითმფრინავების წარმოების პროცესში, მინაბოჭკოვანი ქსოვილი ფართოდ გამოიყენება ისეთი ძირითადი სტრუქტურული კომპონენტების წარმოებაში, როგორიცაა თვითმფრინავის ჩარჩოები, ფრთები და კუდები. მისი მსუბუქი წონა ხელს უწყობს თვითმფრინავის საკრუიზო ეფექტურობის გაუმჯობესებას და უზრუნველყოფს უფრო ძლიერ სტრუქტურულ სიმტკიცესა და სტაბილურობას.
კომპონენტებისთვის, რომლებიც საჭიროებენ შესანიშნავ ტალღის გამტარიანობას, როგორიცაა რადომები და ფერინგი, ჩვეულებრივ გამოიყენება მინაბოჭკოვანი კომპოზიტური მასალები. მაგალითად, მაღალი სიმაღლის შორ მანძილზე საფრენი აპარატი და აშშ-ის საჰაერო ძალების RQ-4 „Global Hawk“ უპილოტო საფრენი აპარატი იყენებენ ნახშირბადის ბოჭკოვან კომპოზიტურ მასალებს ფრთების, კუდის, ძრავის განყოფილებისა და უკანა ფიუზელაჟისთვის, ხოლო რადომი და ფერინგი დამზადებულია მინაბოჭკოვანი კომპოზიტური მასალებისგან სიგნალის მკაფიო გადაცემის უზრუნველსაყოფად.
მინაბოჭკოვანი ქსოვილის გამოყენება შესაძლებელია თვითმფრინავის ფარინგისა და ფანჯრების დასამზადებლად, რაც არა მხოლოდ აუმჯობესებს თვითმფრინავის იერსახესა და სილამაზეს, არამედ ზრდის მგზავრობის კომფორტს. ანალოგიურად, თანამგზავრების დიზაინში, მინაბოჭკოვანი ქსოვილის გამოყენება ასევე შესაძლებელია მზის პანელებისა და ანტენების გარე ზედაპირის სტრუქტურის ასაშენებლად, რითაც გაუმჯობესდება თანამგზავრების იერსახე და ფუნქციონალური საიმედოობა.
არამიდის ბოჭკოკომპოზიტური მასალა
არამიდის ქაღალდის თაფლისებრი ბირთვის მასალა, რომელიც შექმნილია ბიონიკური ბუნებრივი თაფლისებრი ფიჭის ექვსკუთხა სტრუქტურით, დიდი პატივისცემით სარგებლობს მისი შესანიშნავი სპეციფიკური სიმტკიცის, სპეციფიკური სიმყარისა და სტრუქტურული სტაბილურობის გამო. გარდა ამისა, ამ მასალას ასევე აქვს კარგი ხმის იზოლაცია, თბოიზოლაცია და ცეცხლგამძლე თვისებები, ხოლო წვის დროს წარმოქმნილი კვამლი და ტოქსიკურობა ძალიან დაბალია. ეს მახასიათებლები მას აეროკოსმოსური და მაღალსიჩქარიანი ტრანსპორტირების მაღალი დონის გამოყენებაში აქცევს.
მიუხედავად იმისა, რომ არამიდის ქაღალდის თაფლისებრი ბირთვის მასალის ღირებულება უფრო მაღალია, ის ხშირად შეირჩევა, როგორც ძირითადი მსუბუქი მასალა მაღალი კლასის აღჭურვილობისთვის, როგორიცაა თვითმფრინავები, რაკეტები და თანამგზავრები, განსაკუთრებით სტრუქტურული კომპონენტების წარმოებაში, რომლებიც საჭიროებენ ფართოზოლოვან ტალღის გამტარიანობას და მაღალ სიმტკიცეს.
მსუბუქი წონის უპირატესობები
ფიუზელაჟის სტრუქტურის ძირითადი მასალის სახით, არამიდის ქაღალდი სასიცოცხლო როლს ასრულებს ისეთ ძირითად დაბალსიმაღლის ეკონომიურ თვითმფრინავებში, როგორიცაა eVTOL, განსაკუთრებით ნახშირბადის ბოჭკოვანი თაფლისებრი სენდვიჩის ფენად.
უპილოტო საფრენი აპარატების სფეროში ფართოდ გამოიყენება Nomex-ის თაფლისებრი მასალა (არამიდის ქაღალდი), რომელიც გამოიყენება ფიუზელაჟის გარსში, ფრთის კანსა და წინა კიდში და სხვა ნაწილებში.
სხვასენდვიჩის კომპოზიტური მასალები
დაბალ სიმაღლეზე მოძრავი თვითმფრინავები, როგორიცაა უპილოტო საფრენი აპარატები, წარმოების პროცესში ისეთი გამაგრებული მასალების გამოყენების გარდა, როგორიცაა ნახშირბადის ბოჭკო, მინის ბოჭკო და არამიდის ბოჭკო, ფართოდ გამოიყენება სენდვიჩის სტრუქტურული მასალები, როგორიცაა თაფლისებრი ფირი, აპკი, ქაფპლასტმასი და ქაფის წებო.
სენდვიჩის მასალების შერჩევისას ხშირად გამოიყენება თაფლისებრი სენდვიჩი (მაგალითად, ქაღალდის თაფლისებრი, Nomex-ის თაფლისებრი და ა.შ.), ხის სენდვიჩი (მაგალითად, არყის, პაულოვნიას, ფიჭვის, ბასხის ხის და ა.შ.) და ქაფისებრი სენდვიჩი (მაგალითად, პოლიურეთანი, პოლივინილქლორიდი, პოლისტიროლის ქაფი და ა.შ.).
ქაფის სენდვიჩის სტრუქტურა ფართოდ გამოიყენება უპილოტო საფრენი აპარატების კორპუსების სტრუქტურაში მისი წყალგაუმტარი და მცურავი მახასიათებლების, ასევე ტექნოლოგიური უპირატესობების გამო, რაც გამოიხატება ფრთისა და კუდის ფრთის შიდა სტრუქტურის ღრუების შევსების შესაძლებლობით.
დაბალი სიჩქარის უპილოტო საფრენი აპარატების დიზაინის შექმნისას, თაფლისებრი სენდვიჩის სტრუქტურები ჩვეულებრივ გამოიყენება დაბალი სიმტკიცის მოთხოვნების მქონე, რეგულარული ფორმების, დიდი მოხრილი ზედაპირების და ადვილად დასაწყობი ნაწილებისთვის, როგორიცაა წინა ფრთის სტაბილიზაციის ზედაპირები, ვერტიკალური კუდის სტაბილიზაციის ზედაპირები, ფრთის სტაბილიზაციის ზედაპირები და ა.შ. რთული ფორმების და მცირე მოხრილი ზედაპირების მქონე ნაწილებისთვის, როგორიცაა ლიფტის ზედაპირები, საჭის ზედაპირები, ელერონის საჭის ზედაპირები და ა.შ., უპირატესობა ენიჭება ქაფის სენდვიჩის სტრუქტურებს. სენდვიჩის სტრუქტურებისთვის, რომლებიც უფრო მაღალ სიმტკიცეს მოითხოვენ, შეიძლება შეირჩეს ხის სენდვიჩის სტრუქტურები. იმ ნაწილებისთვის, რომლებიც მოითხოვენ როგორც მაღალ სიმტკიცეს, ასევე მაღალ სიხისტეს, როგორიცაა ფიუზელაჟის გარსი, T-სხივი, L-სხივი და ა.შ., ჩვეულებრივ გამოიყენება ლამინირებული სტრუქტურა. ამ კომპონენტების წარმოება მოითხოვს წინასწარ ფორმირებას და საჭირო სიბრტყეშიდა სიმტკიცის, მოხრის სიმტკიცის, ბრუნვის სიმტკიცის და სიმტკიცის მოთხოვნების შესაბამისად, შეირჩეს შესაბამისი გამაგრებული ბოჭკო, მატრიცული მასალა, ბოჭკოვანი შემცველობა და ლამინატი, და დაპროექტდეს სხვადასხვა განლაგების კუთხეები, ფენები და დალაგების თანმიმდევრობა, და გაშრეს სხვადასხვა გათბობის ტემპერატურისა და წნევის ქვეშ.
გამოქვეყნების დრო: 2024 წლის 22 ნოემბერი